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フィジカルAI関連の最新論文を、日本語のひとことで。原題は英語です。
最新論文: 2024/8/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
📖 UMIデバイス・カタログ(日本語版)UMI式データ収集デバイスと主要データセットを日本語で俯瞰 →- 論文軌道予測ロボティクス
制御推論と状態空間ダイナミクスによるマルチエージェント軌道予測の高精度化
状態空間モデルとグラフニューラルネットワークを組み合わせ、制御変数を「Mixed Mamba」で推定することで、自動運転における周辺車両や歩行者の軌道予測精度を向上させた研究。
原題: Enhanced Prediction of Multi-Agent Trajectories via Control Inference and State-Space Dynamics ／ Yu Zhang, Yongxiang Zou, Haoyu Zhang 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
運動群上のノンパラメトリック推定のための調和指数フィルタ
運動群上の多峰性分布を扱うベイズフィルタリングを、調和指数分布のフーリエ係数の性質を利用して効率的かつ漸近的に正確に解く手法を提案し、シミュレーションと実環境の自己位置推定で有効性を示した。
原題: The Harmonic Exponential Filter for Nonparametric Estimation on Motion Groups ／ Miguel Saavedra-Ruiz, Steven A. Parkison, Ria Arora 他
日本語で読む → - 論文タスクスケジューリングロボティクス
TaBSA：動的環境で働く移動ロボットのタスクスケジューリングアルゴリズムを訓練・評価するフレームワーク
動的で不確実なサービス環境におけるロボットのタスクスケジューリングアルゴリズムを、標準化されたインターフェースと再現可能なシナリオで評価・比較するためのオープンソースフレームワークを提案した。
原題: TaBSA -- A framework for training and benchmarking algorithms scheduling tasks for mobile robots working in dynamic environments ／ Wojciech Dudek, Daniel Giełdowski, Dominik Belter 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物体拡張アルゴリズム：光学マーカーから仮想物体運動と物体起因の相互作用レンチを計算する
光学マーカー計測に仮想物体の運動と物体操作による関節トルクを付加する5段階アルゴリズムを提案し、ロボットハンド・アームで高精度に検証した。
原題: Object Augmentation Algorithm: Computing virtual object motion and object induced interaction wrench from optical markers ／ Christopher Herneth, Junnan Li, Muhammad Hilman Fatoni 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
未知の変形地形におけるオフロード走行のための強化学習補償モデル予測制御
未知のタイヤ・地形間の相互作用に対処するため、深層強化学習でモデル予測制御を補償し、変形地形での高速オフロード自律走行を実現するフレームワークを提案した。
原題: Reinforcement Learning Compensated Model Predictive Control for Off-road Driving on Unknown Deformable Terrain ／ Prakhar Gupta, Jonathon M. Smereka, Yunyi Jia
日本語で読む → - 論文3D再構成画像認識
VECTOR：3D再構成誤差分析のブラックボックスを開く可視化ツール
ステレオ再構成のバンドル調整における誤差要因を可視化するツールVECTORを開発し、火星探査車の地形再構成のデバッグと改善に活用した。
原題: Opening the Black Box of 3D Reconstruction Error Analysis with VECTOR ／ Racquel Fygenson, Kazi Jawad, Isabel Li 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
相互情報量を用いた物体探索マニピュレーション
視覚的に隠れた環境で既知の可動物体の姿勢を推定するため、相互情報量に基づいてロボットの接触を伴う探索行動をオンライン生成する手法を提案。
原題: RUMI: Rummaging Using Mutual Information ／ Sheng Zhong, Nima Fazeli, Dmitry Berenson
日本語で読む → - 論文自動運転/地図生成画像認識
市販車のGNSSと車載カメラデータを用いたロバストな道路網推定
市販車に搭載されたGNSSとカメラのデータから、畳み込みニューラルネットワークとマップマッチングを用いて道路中心線を推定し、複雑な道路形状でも高精度に道路網を構築する手法を提案した。
原題: Leveraging GNSS and Onboard Visual Data from Consumer Vehicles for Robust Road Network Estimation ／ Balázs Opra, Betty Le Dem, Jeffrey M. Walls 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Points2Plans: 点群から長期計画を生成する構成可能な関係力学モデル
部分視点の点群と言語指示から、関係力学モデルを連続・記号表現の橋渡しとして使い、長期マニピュレーション計画をゼロショットで生成するフレームワーク。
原題: Points2Plans: From Point Clouds to Long-Horizon Plans with Composable Relational Dynamics ／ Yixuan Huang, Christopher Agia, Jimmy Wu 他
日本語で読む → - 論文時相論理プランニングロボティクス
Comp-LTL：ゼロショット方策合成による時相論理プランニング
強化学習で訓練済みのタスクプリミティブを合成し、再学習なしで任意のLTL仕様を満たすゼロショット手法を提案。環境の遷移系を構築・枝刈りして安全で適応的な計画を実現する。
原題: Comp-LTL: Temporal Logic Planning via Zero-Shot Policy Composition ／ Taylor Bergeron, Zachary Serlin, Kevin Leahy
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
LSTP-Nav: LiDARを用いた地図不要のマルチエージェントナビゲーションのための軽量時空間ポリシー
生のLiDAR点群を直接運動指令に変換する軽量なGRUベースのポリシーを提案し、地図なしで衝突回避を実現。物理シミュレータと局所リプレイでsim-to-realギャップを縮め、CPUのみで40Hz以上を維持しつつゼロショット転移を達成した。
原題: LSTP-Nav: Lightweight Spatiotemporal Policy for Map-free Multi-agent Navigation with LiDAR ／ Xingrong Diao, Zhirui Sun, Jianwei Peng 他
日本語で読む → - 論文経路計画AI
リスク感応型インクリメンタルサンプリングによるロバスト確率的最短経路計画
CVaR（条件付きバリュー・アット・リスク）を最小化するようにRRT*のノード選択を改良し、環境の不確実性に強い経路を計画する手法を提案した。
原題: Robust Stochastic Shortest-Path Planning via Risk-Sensitive Incremental Sampling ／ Clinton Enwerem, Erfaun Noorani, John S. Baras 他
日本語で読む → - 論文セマンティックセグメンテーション画像認識
SegXAL: 走行シーンセマンティックセグメンテーションのための説明可能なアクティブラーニング
説明可能AIと不確実性推定を組み合わせ、ラベル付けが必要な画像領域を提示することで、人間とAIが協調してセマンティックセグメンテーションを改善するアクティブラーニング手法を提案した論文。
原題: SegXAL: Explainable Active Learning for Semantic Segmentation in Driving Scene Scenarios ／ Sriram Mandalika, Athira Nambiar
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
7自由度ロボットアーム把持のためのTD3最適化：探索強化型対照学習による準最適性の克服
TD3に新規状態への探索報酬を与えるEECLモジュールを組み込み、7自由度アームの把持タスクで効率と収束速度を改善した研究。
原題: Optimizing TD3 for 7-DOF Robotic Arm Grasping: Overcoming Suboptimality with Exploration-Enhanced Contrastive Learning ／ Wen-Han Hsieh, Jen-Yuan Chang
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
UNMuTe: ナビゲーションとマルチモーダル対話テキスト生成の統合
GPT-2ベースの対話モデルと視覚言語ナビゲータを組み合わせ、迷ったときに自然言語で道を尋ねながら目的地へ進むエージェントを実現した研究。
原題: UNMuTe: Unifying Navigation and Multimodal Dialogue-like Text Generation ／ Niyati Rawal, Roberto Bigazzi, Lorenzo Baraldi 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
Re-Mix: 大規模模倣学習のためのデータ混合最適化
ロボット基盤モデルの事前学習において、データセットの異なるサブセットの重み付けを分布ロバスト最適化で最適化する手法Re-Mixを提案し、Open X-Embodimentデータセットで均一重みより38%性能を向上させた。
原題: Re-Mix: Optimizing Data Mixtures for Large Scale Imitation Learning ／ Joey Hejna, Chethan Bhateja, Yichen Jiang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
Space-LLaVA：地球外環境に適応した視覚言語モデル
火星などの地球外データベースに言語注釈を付与してLLaVAを微調整し、未知のタスクでゼロショット性能を向上させた視覚言語モデル。
原題: Space-LLaVA: a Vision-Language Model Adapted to Extraterrestrial Applications ／ Matthew Foutter, Daniele Gammelli, Justin Kruger 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
双方向デコーディング：ガイド付きテスト時サンプリングによるアクションチャンキングの改善
アクションチャンキングの長所と短所を分析し、テスト時に複数候補から後方一貫性と前方コントラストで最適行動を選ぶBIDを提案、シミュレーションと実機で性能を向上させた。
原題: Bidirectional Decoding: Improving Action Chunking via Guided Test-Time Sampling ／ Yuejiang Liu, Jubayer Ibn Hamid, Annie Xie 他
日本語で読む → - 論文3Dセグメンテーション画像認識
Query3D: 言語埋め込み3DガウシアンとLLMによるオープンボキャブラリ3Dシーンセグメンテーション
自動運転向けに、Language Embedded 3D GaussianとLLMを組み合わせ、任意のテキストクエリで3Dシーンをセグメンテーションする手法を提案。GPT-3.5で学習データを生成し小型LLMをファインチューニングしてオンデバイス展開を可能にした。
原題: Query3D: LLM-Powered Open-Vocabulary Scene Segmentation with Language Embedded 3D Gaussian ／ Amirhosein Chahe, Lifeng Zhou
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
単峰確率分布による連続行動空間の離散化：オンポリシー強化学習のための手法
連続行動空間をポアソン分布で単峰的に離散化する方策を提案し、オンポリシー強化学習の収束速度と性能を向上させた。
原題: Discretizing Continuous Action Space with Unimodal Probability Distributions for On-Policy Reinforcement Learning ／ Yuanyang Zhu, Zhi Wang, Yuanheng Zhu 他
日本語で読む → - 論文協調知覚ロボティクス
リスク占有：車路雲連携による新たな高効率パラダイム
車路雲統合アーキテクチャの下で、物体検出と局所マッピングを4次元（路面x・y座標、リスク、時間）の単一表現に統合した新しいリスク占有（RiskOcc）知覚パラダイムを提案し、その有効性を経路計画で検証した。
原題: Risk Occupancy: A New and Efficient Paradigm through Vehicle-Road-Cloud Collaboration ／ Jiaxing Chen, Wei Zhong, Bolin Gao 他
日本語で読む → - 論文データセット収集ロボティクス
高速移動プラットフォームによる大規模ロボティクスデータセットの収集
後輪操舵のフラットベッド車にマッピングロボットを搭載し、高速で大規模な屋外データセットを収集するシステムを構築した。
原題: Collecting Larg-Scale Robotic Datasets on a High-Speed Mobile Platform ／ Yuxin Lin, Jiaxuan Ma, Sizhe Gu 他
日本語で読む → - 論文認知・神経刺激q-bio.NC
耳介迷走神経刺激による遠隔操縦者訓練と運用の強化
耳介迷走神経刺激(aVNS)をドローンの遠隔操縦者訓練に導入し、注意力・学習・記憶・ストレス管理を改善して安全性と運用効率を高めることを提唱した論文。
原題: Auricular Vagus Nerve Stimulation for Enhancing Remote Pilot Training and Operations ／ William J. Tyler
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
OMEGA: 状態空間モデルによる動的環境での空陸ロボット向け効率的遮蔽認識ナビゲーション
Mambaベースの遮蔽予測ネットワークOccMambaと効率的なプランナを組み合わせ、群衆など動的で遮蔽の多い環境でも空陸ロボットが高速に経路計画できるナビゲーション手法を提案。
原題: OMEGA: Efficient Occlusion-Aware Navigation for Air-Ground Robot in Dynamic Environments via State Space Model ／ Junming Wang, Xiuxian Guan, Zekai Sun 他
日本語で読む → - 論文物理情報NN制御
閉形式勾配を持つ領域分離型物理情報ニューラルネットワークによる動的システムの高速モデル学習
時間領域をネットワークから分離したAnsatz関数で勾配を閉形式計算できる物理情報NNを提案し、大規模非線形動的システムの学習を高速化・安定化した。
原題: Domain-decoupled Physics-informed Neural Networks with Closed-form Gradients for Fast Model Learning of Dynamical Systems ／ Henrik Krauss, Tim-Lukas Habich, Max Bartholdt 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物体再配置と安定配置を組み合わせたオンライン3Dビンパッキングのための効率的な深層強化学習モデル
オンライン3Dビンパッキング問題に対し、物理ヒューリスティックと物体の再配置・安定配置を統合した深層強化学習フレームワークを提案し、少ない学習エポックで高い空間利用率を達成した。
原題: An Efficient Deep Reinforcement Learning Model for Online 3D Bin Packing Combining Object Rearrangement and Stable Placement ／ Peiwen Zhou, Ziyan Gao, Chenghao Li 他
日本語で読む → - 論文群制御機械学習
FedRobo: 連合学習による自律ロボット間通信で最適な農薬散布を実現
農薬散布ロボット群が連合学習で互いの経験を共有し、作物状態や天候を考慮して散布戦略を継続的に改善するクラスタ型フレームワークを提案。
原題: FedRobo: Federated Learning Driven Autonomous Inter Robots Communication For Optimal Chemical Sprays ／ Jannatul Ferdaus, Sameera Pisupati, Mahedi Hasan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DM2RM: オープンボキャブラリ指示に基づく対象物と設置場所のデュアルモードマルチモーダルランキング
家庭用サービスロボットがオープンボキャブラリの指示に従い、対象物とその設置場所の画像を単一モデルで検索できるデュアルモードランキング手法を提案し、実環境で82%のタスク成功率を達成した。
原題: DM2RM: Dual-Mode Multimodal Ranking for Target Objects and Receptacles Based on Open-Vocabulary Instructions ／ Ryosuke Korekata, Kanta Kaneda, Shunya Nagashima 他
日本語で読む → - 論文航法・測位ロボティクス
自律航行船向け天体航法システムの視野設計に関する概念検討
海上の自律航行船で使う天体自動航法システムについて、視野（FOV）の大きさが星の位置測定精度と星同定の成功率に与える影響を調べ、望ましい視野設計の指針を示した。
原題: Conceptual Design on the Field of View of Celestial Navigation Systems for Maritime Autonomous Surface Ships ／ Kouki Wakita, Fuyuki Hane, Takeshi Sekiguchi 他
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
TraIL-Det: 変換不変な局所特徴ネットワークと教師なし事前学習による3D LiDAR物体検出
LiDAR点群の局所形状を捉える変換不変な特徴量TraILと、それを用いた検出アーキテクチャTraIL-Detを提案し、教師なし事前学習によりKITTIやWaymoで高精度な3D物体検出を実現した。
原題: TraIL-Det: Transformation-Invariant Local Feature Networks for 3D LiDAR Object Detection with Unsupervised Pre-Training ／ Li Li, Tanqiu Qiao, Hubert P. H. Shum 他
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